Способ получения бумаги

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУМАГИ, включающий приготовление бумажной массы, обработку оборотной воды щелочным реагентом или его смесью с полиакриламидом до рН 7-9,5 в присутствии катионоактивного вещества, разбавление бумажной массы обработанной оборотной водой и отлив бумажного полотна, отличающийс я тем, что, с целью повмпення гладкости и красковосприятия бумаги, катионоактивное вещество предварительно смешивают с минеральным наполнителем в количестве 5-25% от массы абсолютно сухого волокна и полученный продукт вводят в оборотную воду после обработки ее щелочным реагентом или его смесью с полиакриламиVO .v дом. 2. Способ по п. 1,отлича ющ и и с я тем, что расход катиоиоактивного вещества составляет 0,003-2,00% от массы бумаги.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (!!) 1

) !

}; 1

1 щ абаю ълдмь т Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3682652/29-12 (22) 29.12.83 (46) 23.02.85. Бюл. N 7 (72) В.В.Лапин, Т.В.Самсонова, Д.А.Данилова, В.С.Пшеничников, Г.А.Нерославский, Л.Н.Леонова, А.Г.Романов и В.П.Соколов (71) Центральный научно-исследовательский институт бумаги (53) 676.19(088.8) (56) 1. Патент США Р 3252852, кл. 162-169, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

N - 1079718, кл. D 21 Э 3/00, D 21 Н 3/72, 1982.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке N - 3612710, кл. D 21 D 3/00, 1983 (прототип) . (54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БУМАГИ, включающий приготовление бумажной

4(!) D 21 D 3/00; D 21 Н 3/66 массы, обработку оборотной воды щелочным реагентом или его смесью с полиакриламидом до рН 7-9,5 в присутотвии катионоактивного вещества, разбавление бумажной массы обработанной оборотной водой и отлив бумажного полотна, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повьипения гладкости и красковосприятия бумаги, катионоактивное вещество предварительно смешивают с минеральным наполнителем в количестве 5-25Х от массы абсолютно сухого волокна и полученный продукт вводят в оборотную воду после обработки ее щелочным реагентом или его смесью с полиакриламидом.

2. Способ но и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что расход катиоиоактивного вещества составляет

0,003-2,00Х от массы бумаги.

1 11411

Изобретение относится к способам йолучения бумаги и может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности при производстве наполненных видов бумаги.

Известен способ получения бумаги, включающий приготовление бумажной массы, обработку исходной суспензии напалнителя катионоактивным веществом и смешение обработанной суспензии 10 наполнителя с волокнистой массой 1 11.

Известный способ позволяет повысить степень удержания наполнителя, но не обеспечивает повышения механической прочности бумаги. 15

Более высокие прочностные характеристики бумаги наряду с повышением степени удержания наполнителя достигаются при обработке оборотной воды, идущей на разбавление бумажной массы„2О щелочным реагентом или смесью его с полиакриламидом до рН 7-9,5 321.

Однако при. таком способе изготовления бумаги отсутствует прочная сорбция мелких твердых частиц, взве- 25 шенных в оборотной воде, на крупных волокнах бумажной массы, что устраняет их отрицательное воздействие на прочность бумаги. Гетерофлокуляция мелких частиц, содержащихся в оборот. 30 ной воде, способствует повышению механического удержания образующихся флоков в процессе фильтрации бумажной массы. При этом улучшается структура бумаги и ее печатные свойства.

Однако образующиеся в процессе обработки оборотной воды агрегаты мелких частиц легко разрушаются под действием гидродинамических усилий. Поэтому данный способ не позволяет изготавли-40 вать бумагу со стабильными прочност- ными и печатными свойствами. ет получение агрегатов, менее чувствительных к напряжению сдвига и умеренно разрушающихся при гидродинамических воздействиях. Бумага, изготовленная согласно известному спосо бу, обладает прочной, сомкнутой структурой с высокой стойкостью поверхности к выщипыванию (3).

Однако известный способ не позволяет получить бумагу с равномерным распределением наполнителя в бумажном листе, не обеспечивает оптимальную прочность ее структуры. Это затрудняет достижение требуемой гладкости бумаги, а также необходимого уровня других ее печатных свойств: красковосприятия и равномерности печати.

: целью изобретения являетсяповышение гладкости и красковосприятия бумаги.

Поставленная цель достигается

| тем, что согласно способу получения бумаги, включающему приготовление бумажной массы, обработку оборотной воды щелочным реагентом или его смесью с полиакриламидом до рЧ 7-9,5 в присутствии катионоактивного вещества, разбавление бумажной массы, обработанйой оборотной водой и отлив бумажного полотна, катионоактивное вещество предварительно смешивают с минеральным наполнителем в количестве 5-25% от массы абсолютно сухого волокна и полученный продукт вводят в оборотную воду после обработки ее щелочным реагентом или

его смесью с полиакриламидом.

Расход.катионоактивного вещества составляет 0,003-2,00% от массы бумаги.

Обработка суспензии катионоактивныь веществом придает его частицам свойства высокоактивного гетерофлокулянта.

Наиболее близкии к изобретейию является способ получения бумаги, включающий приготовление бумажной массы, обработку оборотной воды щелочным реагентом или его смесью с полиакриламидам до рН 7"9,5 в присутствии катионоактивиого вещества, разбавление" бумажной массы обработанной оборотной водой и отлив бумажного полотна. Количество катионоактивного вещества составляет 0,0030,03% от массы бумаги. Применение катионоактивного вещества дополнительно в процессе обработки оборотной -воды щелочным реагентом или его смесью с полиакриламидом обеспечиваПри .смешении полученного гетерофлокулянта, имеющего эффективный положительный заряд, с оборотной во-. дой, частицам которой придали отрицательный заряд путем предварительной обработки щелочным реагентом или . смесью его с полиакриламидом, происходит образование прочных агрегатов, состоящих из частиц наполнителя, запакованных в "шубу" из мелких фраг ментов бумажной массы.

Эффективный заряд этих агрегатов имеет отрицательное значение, поэтому при смешении оборотной воды с бумажной массой влияние флоков на прочность бумаги минимально. Флоки при

3 11411 этом равномерно распределяются в бумажном листе, образуя однородную равномерную пористую структуру бумаги. Вследствие этого повышается гладкость и красковосприятие бумаги, улучшается однородность печати.

Наполнитель, запакованный во флаки, не пылит, что позволяет получать высокоэольные виды бумаги.

Введение в оборотную воду наполни- 10 теля, обработанного катионоактивным полиэлектролитом, не исключает введения при необходимости наполнителя и в бумажную массу. При этом наполнитель, дозируемый в бумажную массу, может быть обработан ионоактивными веществами.

Соотношение между потоками наполнителя, вводимыми в предварительно обработанную оборотную воду и бумаж- »р ную массу, зависит от конкретных технологических схем предприятий, вида бумаги, ее зольности.

В качестве катионоактивных веществ используют катионный полиакри- д ламид, полиэтиленимин, катионный крахмал, поливинилприролидон, модифицированные катионные карбомидные смолы, продукт взаимодействия дициандиамида, формальдегида и уротропина gp в среде уксусной кислоты, полиамидаминэпихлоргидриновую смолу и т.д.

В качестве веществ, способных флокулировать суспензию наполнителя и перезарядить поверхность его частиц, используют квасцы алюмокалиевые, алю-, моаммонийные,а также сульфат алюминия.

Расходы катионоактивных веществ устанавливают в зависимости от их

ХИМИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ, МОЛЕКУЛЯРНОЙ 4Р массы, вида обрабатываемого наполнителя и других факторов.

В качестве наполнителей применяют традиционно используемые каолин,двуокись титана,мел, тальк, гипс и т.д. 45

Поток исходной суспензии, подвер- гаемый обработке катионоактивными веществами, может состоять из одного, «наполнителя или из смеси наполнителей.

Hp и м е р 1. В оборотную воду, 5Р образующуюся при обезвоживании бумажной массы, состоящей из 100Х сульфитной беленой целлюлозы А-2, 2,6Х канифольного клея, 0,15Х оптического отбеливателя 55 и 5 0Х сульфата. алюминия, добавляют едкий натр до рН 9,5 совместно с полиакриламидом 0,01 .

З1 4

Параллельно каолиновую суспензию (расход наполнителя — 25 от массы

1 бумаги) смешивают с продуктом поликонденсации дициандиамида, уротропина и формальдегида в среде уксусной кислоты, расход которого составляет 1Х. Полученный продукт смешивают с обработанной оборотной водой, которую затем используют для разбавления бумажной массы перед смесительным насосом и формуют бумагу обычными технологическими приемами.

Результаты определения гладкости бумаги (после машинного каландра) и оценка уровня ее печатных свойств приведены в таблице.

Пример 2. Получают бумагу аналогично примеру 1. При этом оборотную воду обрабатывают алюминатом натрия до рН 8 совместно с полиакриламидом в количестве О,ОЗХ от массы бумаги.

Суспензию карбоната кальция (расход наполнителя — 15 от массы бумаги) смешивают с полиамидаминэпихлоргидриновой смолой в количестве 0,5 . и дозируют в обработанную оборотную воду, которую далее используют для разбавления бумажной массы, содержащей наряду с указанными компонентами 10Х каолина.

Пример 3. Получают бумагу аналогично примеру 1. При этом обо-

Ротную воду обрабатывают силикатом натрия до рН 7,0 совместно с полиакриламидом в количестве 0,b2X от массы бумаги.

Суспензию каолина разделяют на два потока в соотношении 2:1, при этом 1 часть суспензии обрабатывают полиакриламидом в количестве 0,005Х и дозируют в бумажную массу. Параллельно 2-ю часть каолиновой суспензии смешивают с сульфатом алюминия, расход которого составляет 2Х от массы бумаги, и вводят в предварительно обработанную оборотную воду, идущую далее на разбавление бумажной массы.

Пример 4. Получают бумагу аналогично примеру 1. При этом оборотную воду обрабатывают едким натром до рН 8,5. Суспензию двуокиси титана (расход наполнителя 5Х от массы бумаги) смешивают с полиэтилен» имином, количество которого составляет О,ООЗХ от массы бумаги, и дозируют в предварительно обработанную оборотную воду без предварительного смешения с катионоактивным веществом.

Пример 7 (по известному способу). Получают бумагу аналогично

5 примеру 1 с тем отличием, что катионоактивный продукт поликонденсации дициандиамида, уротропина и формальдегида в среде уксусной кислоты вводят в оборотную воду без предварительного смешения с суспензией наполнителя, которую при этом целиком дозируют в бумажную массу.

Содержание напол нителя, Ж

Печатные свойства

Прииер

Гладкость, с, верх /сет ка

Удержание наполазрывная длина, и

Ерасковоспри- Однородност ятие печати нителя, 7О

74,4

1,80

0,036

3550

18,6

0,031

3700

1,84

i8,8 75,2

19,0 76,0

3600

1,82

0,034

4 (контрольный)

5 (контрольный)

6 (контрольный)

7 (по известному способу) 0,038

3500

1,78

18,4

73,6

1,74

0,048

0,046

0,062

3300

62,8

15,7

1,76

16,4

3400

65,6

80/60

1,58

3200

62,4

15,6

Анализ результатов, приведенных в таблице, показывает, что гладкость .бумаги, полученной согласно изобретению (примеры 1-4), на,15-20% вьппе гладкости бумаги контрольных вариан- 45 тов и в 1,5 раза выше гладкости бумаги, достигаемой при осуществлении известного способа.

Более высокая гладкость обеспе1чивает улучшение красковосприятия 5п

ВНЮШИ Заказ 454/22 Тираж 361 Подписное

Филиал ППП "Натаит", г.ужгород, ул.Проектная, 4

3 111 оборотную воду, которую далее используют для разбавления бумажной массы, содержащей наряду с указанным в примере 1 компонентом 20% каолина.

Пример 5 (контрольный). Получают бумагу аналогично примеру с тем отличием, что суспензию каолина, смешанную с продуктом поликонденсации дициандиамида с. уротропином и формальдегидом в .среде уксусной кислоты при расходе 1% дозируют в бумажную массу.

Пример б (контрольный) . Получают бумагу аналогично примеру 2 с тем отличием, что суспензию карбоната кальция вводят в обработанную

120/105

110/105

120/110

115/100

100/85

90/75

Результаты испытаний бумаги, изго-товленной по примерам 1-7, приведены в таблице.

/ на 15-20% по сравнению с известным способом, при этом одновременно улучшается однородность печати (в среднем на 25%) .

Получение бумаги по предлагаемому способу позволяет повысить удержание наполнителя, а следовательно, и зольность бумаги при некотором улучшении механической прочности бу-.

1 маги.